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在鍛件的生產過程中,鍛造加工是一個重要的塑性變形過程,因此鍛造工藝不當引起的缺陷通常有以下幾種
1.大顆粒
大晶粒通常是由于初始鍛造溫度過高,鍛造加工變形程度不足,或鍛造溫度過高,或變形程度落入臨界變形區(qū)而造成的。鋁合金變形程度過大,無法形成織構;高溫合金的變形溫度過低,混合變形組織的形成也可能導致晶粒粗大,從而降低鍛件的塑性和韌性,疲勞性能顯著降低。
2.不均勻顆粒
晶粒不均勻是指鍛件某些部位的晶粒特別粗糙,但某些部位的晶粒較小。晶粒不均勻的主要原因是坯料的不均勻變形使晶粒破碎程度不同,或局部區(qū)域的變形程度落入臨界變形區(qū),或高溫合金的局部加工硬化,或淬火加熱過程中的局部晶粒。耐熱鋼和高溫合金對不均勻晶粒特別敏感。晶粒不均勻將顯著降低鍛件的耐久性和疲勞性能。
3.冷現(xiàn)象
由于變形過程中溫度低或變形速度過快,以及鍛造后冷卻過快,再結晶引起的軟化可能跟不上變形引起的強化(硬化),因此部分鍛件在熱鍛后仍保持冷變形。組織這種結構的存在提高了鍛件的強度和硬度,但降低了塑性和韌性。嚴重的冷硬現(xiàn)象可能導致鍛造裂紋。
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環(huán)形鍛件是鍛造行業(yè)中的一種鍛件。它是一種環(huán)形物體,其中金屬坯料(不包括板材)施加外力,并通過塑性變形要求成為合適的壓縮力。該力通常通過使用錘子或壓力來實現(xiàn)。鍛造過程產生細晶粒結構并改善金屬的物理性能。環(huán)鍛件在日常生活中隨處可見,是一種工業(yè)產品。環(huán)形鍛件在我國已有數(shù)千年的歷史。機器鍛造是在各種鍛造設備上使用鍛造工具進行的。根據使用的設備和工具的不同,機鍛可分為四類:自由鍛造、模型鍛造、輪胎模鍛和特殊鍛造。
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鍛造大型鍛件時塑形變形的基本定律介紹:
1、切應力定律
鍛件的塑性變形,只有當其內部的切應力達到一定臨界值時才會發(fā)生,這個規(guī)律稱為切應力定律。
切應力的臨界值取決于鍛件材料本身、鍛造的變形溫度、變形速度和變形程度。一般來說,鋼的含碳量,或合金含量越高,切應力的臨界值就越高,越不容易發(fā)生塑性變形;而提高變形溫度、降低變形速度或減小變形程度,就會降低切應力的臨界值,就越容易發(fā)生塑性變形。
2.鍛件塑性變形時有彈性變形
因為金屬在鍛造加工時塑性變形前已經發(fā)生了彈性變形,所以,金屬發(fā)生塑性變形的同時,必定伴隨著彈性變形的發(fā)生。
因為金屬塑性變形時有彈性變形,所以在使金屬變形的外力撤除后,工件的塑性變形保留下來,但彈性變形部分要回復,會使工件的尺寸和形狀發(fā)生一定的變化,這種由于回復彈性變形而引起工件的尺寸和形狀變化的現(xiàn)象稱為回彈,在生產中,要注意回彈對工件尺寸和形狀的影響。
3.體積不變的假設
金屬的體積在塑性變形過程中,變形前的體積等于變形后的體積,這個規(guī)律稱為體積不變定律。
在鍛造生產中,根據體積不變定律,可以進行鍛述的尺寸、工序件的尺寸及模具的尺寸等工藝計算。
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